前言

在之前的一篇文章中我們快速學(xué)習(xí)了lambda和Stream，本章節(jié)中我們來回顧和理解函數(shù)式編程的思想。 我們不斷的提及函數(shù)式這個(gè)名詞，它指的是lambda嗎？如果是這樣，采用函數(shù)式編程能為你帶來什么好處呢?

函數(shù)式的思考

命令式編程

一般我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)有兩種思考方式，一種專注于如何實(shí)現(xiàn)，比如下廚做菜，通常按照自己熟悉的烹飪方法：首先洗菜， 然后切菜，熱油，下菜，然后…… 這看起來像是一系列的命令合集。對于這種”如何做”式的編程風(fēng)格我們稱之為命令式編程， 它的特點(diǎn)非常像工廠的流水線、計(jì)算機(jī)的指令處理，都是串行化、命令式的。

CookingTask cookingTask = new CookingTask();
cookingTask.wash();
cookingTask.cut();
cookingTask.deepFry();
cookingTask.fried();
...

聲明式編程

還有一種方式你關(guān)注的是要做什么，我們?nèi)绻胠ambda和函數(shù)式來解決上述問題應(yīng)該是這樣的：

public class CookingDemo {
 public void doTask(String material, Consumer<String> consumer) {
  consumer.accept(material);
 }
 public static void main(String[] args) {
  CookingDemo cookingDemo = new CookingDemo();
  cookingDemo.doTask("蔬菜", material -> System.out.println("清洗" + material));
  cookingDemo.doTask("蔬菜", material -> System.out.println(material + "切片"));
  cookingDemo.doTask("食用油", material -> System.out.println(material + "燒熱"));
  cookingDemo.doTask("", material -> System.out.println("炒菜"));
 }
}

這里我們將烹飪的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)交給了函數(shù)庫，它最大的優(yōu)勢在于你讀起來就像是在問題陳述，采用這種方式我們很快可以理解它的功能， 當(dāng)你在烹飪流程中添加其他步驟也變得非常簡單，你只需要調(diào)用doTask方法將材料傳遞進(jìn)去處理，比如在食用油燒熱前我要打個(gè)雞蛋

cookingDemo.doTask("雞蛋", material -> System.out.println(material + "打碎攪拌均勻"));

而不用再編寫一個(gè)處理雞蛋的方法。

什么是函數(shù)式編程

對于“什么是函數(shù)式編程”這一問題最簡化的回答是“它是一種使用函數(shù)進(jìn)行編程的方式”。 每個(gè)人的理解都是不同的，其核心是：在思考問題時(shí)，使用不可變值和函數(shù)，函數(shù)對一個(gè)值進(jìn)行處理，映射成另一個(gè)值。

不同的語言社區(qū)往往對各自語言中的特性孤芳自賞?，F(xiàn)在談Java程序員如何定義函數(shù)式編程還為時(shí)尚早， 但是，這根本不重要！我們關(guān)心的是如何寫出好代碼，而不是符合函數(shù)式編程風(fēng)格的代碼。

我們想象一下設(shè)計(jì)一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)字符串類型和布爾類型參數(shù)，輸出一個(gè)整形參數(shù)。

int pos = 0;
public Integer foo(String str, boolea flag){
 if(flag && null != str){
  pos++;
 }
 return pos;
}

這個(gè)例子有輸入也有輸出，同時(shí)每次調(diào)用也可能會(huì)更行外部的變量值，這樣的函數(shù)我們稱之為是有副作用的函數(shù)。

在函數(shù)式編程的上下文中，一個(gè)“函數(shù)”對應(yīng)于一個(gè)數(shù)學(xué)函數(shù)：它接受零個(gè)或多個(gè)參數(shù)，生成一個(gè)或多個(gè)結(jié)果，并且不會(huì)有任何副作用。 你可以把它看成一個(gè)黑盒，它接收輸入并產(chǎn)生一些輸出，像下面的函數(shù)

public Integer foo(String str, boolea flag){
 if(flag && null != str){
  return 1;
 }
 return 0;
}

這種類型的函數(shù)和你在Java編程語言中見到的函數(shù)之間的區(qū)別是非常重要的（我們無法想象，log或者sin這樣的數(shù)學(xué)函數(shù)會(huì)有副作用）。 尤其是，使用同樣的參數(shù)調(diào)用數(shù)學(xué)函數(shù)，它所返回的結(jié)果一定是相同的。這里，我們暫時(shí)不考慮Random.nextInt這樣的方法，

函數(shù)的副作用

當(dāng)談?wù)摗昂瘮?shù)式”時(shí)，我們想說的其實(shí)是“像數(shù)學(xué)函數(shù)那樣——沒有副作用”。由此，編程上的一些精妙問題隨之而來。 我們的意思是，每個(gè)函數(shù)都只能使用函數(shù)和像if-then-else這樣的數(shù)學(xué)思想來構(gòu)建嗎？ 或者，我們也允許函數(shù)內(nèi)部執(zhí)行一些非函數(shù)式的操作，只要這些操作的結(jié)果不會(huì)暴露給系統(tǒng)中的其他部分？ 換句話說，如果程序有一定的副作用，不過該副作用不會(huì)為其他的調(diào)用者感知，是否我們能假設(shè)這種副作用不存在呢？ 調(diào)用者不需要知道，或者完全不在意這些副作用，因?yàn)檫@對它完全沒有影響。

當(dāng)我們希望能界定這二者之間的區(qū)別時(shí)，我們將第一種稱為純粹的函數(shù)式編程，后者稱為函數(shù)式編程。

在編程實(shí)戰(zhàn)中我們很難用Java語言以純粹的函數(shù)式來完成一個(gè)程序的，因?yàn)楹芏嗬系拇a包括標(biāo)準(zhǔn)庫的函數(shù)都是有副作用的 （調(diào)用Scanner.nextLine就有副作用，它會(huì)從一個(gè)文件中讀取一行， 通常情況兩次調(diào)用的結(jié)果完全不同）。你希望為你的系統(tǒng) 編寫接近純函數(shù)式的實(shí)現(xiàn)，需要確保你的代碼沒有副作用。假設(shè)這樣一個(gè)函數(shù)或者方法，它沒有副作用，進(jìn)入方法體執(zhí)行時(shí)會(huì)對一個(gè)字段的值加一， 退出方法體之前會(huì)對該字段減一。對一個(gè)單線程的程序而言，這個(gè)方法是沒有副作用的，可以看作函數(shù)式的實(shí)現(xiàn)。

我們構(gòu)建函數(shù)式的準(zhǔn)則是，被稱為“函數(shù)式”的函數(shù)或方法都只能修改局部變量，除此之外，它引用的對象都應(yīng)該是final的。 所有的引用類型字段都指向不可變對象。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者使用java8能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。

最新評論